Астрофизик пересмотрел ограничения на число разумных цивилизаций во Вселенной

Проблему самовоспроизводящихся космических аппаратов ученые обсуждают уже несколько десятилетий. Еще в XX веке предположили, что гипотетические зонды фон Неймана могли бы путешествовать между звездами, создавая собственные копии из местных ресурсов и распространяясь по всей Галактике.

Расчеты показывали, что для освоения Млечного Пути таким машинам потребовалось бы куда меньше времени, чем возраст самой Галактики. Исходя из этого астроном Майкл Харт и физик Фрэнк Типлер выдвинули известную гипотезу: если подобных аппаратов нигде не видно, возможно, технологически развитые цивилизации в нашей Галактике крайне редки или отсутствуют вовсе. Причем до сих пор большинство исследований рассматривали распространение таких систем лишь в пределах Млечного Пути.

Теперь астрофизик Дэвид Киппинг (David Kipping) из Колумбийского университета (США) решил расширить задачу до масштабов Вселенной. Вместо сложных моделей с множеством предположений он применил максимально простой подход. В его модели есть всего три параметра: скорость распространения самовоспроизводящихся машин («инфекции»), частота возникновения новых и момент времени, начиная с которого они могли бы стартовать.

В научной работе, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, Киппинг назвал любое самораспространяющееся технологическое явление — не обязательно зонды фон Неймана, а вообще любую систему, способную захватывать новые галактики и запускать дальнейшую экспансию — инфекцией.

Рассматривая Вселенную как совокупность галактик, в каждой из которых с некоторой вероятностью может возникнуть такой «зародыш» технологической экспансии, ученый предположил, что после появления он начинает распространяться во все стороны, подобно сферической волне. В расчетах Киппинг учел и расширение Вселенной, которое замедляет продвижение фронта заражения на космологических расстояниях. Именно этого эффекта не было в ранних вариантах гипотезы Харта — Типлера.

Результаты оказались неожиданно жесткими. Если подобные «волны» распространяются со скоростью всего около 10 процентов скорости света и могли появляться уже спустя 4,5 миллиарда лет после Большого взрыва, то для заполнения половины Вселенной достаточно, чтобы источник возникал примерно в одной галактике из миллиона. Если же скорость близка к скорости света, достаточно всего одной такой цивилизации на миллиард галактик.

Другой вывод выглядит еще впечатляющее. Согласно модели, свыше 99,9 процента космического объема сегодня могли быть охвачены подобной экспансией даже в случае, если за всю историю Вселенной ее источник возникал лишь у одной звезды примерно из 10¹⁶. Это настолько мало, что возникающее противоречие Киппинг назвал «космологической версией гипотезы Харта — Типлера». 

Чтобы объяснить, почему мы находимся в незатронутой инфекцией области космоса, астрофизик обратился к антропному принципу — идее, согласно которой наблюдатели могут появиться только там, где условия позволяют их существование. Теоретически мы могли бы жить в редком «пузыре» незараженного пространства. Подобный сценарий, однако, требует довольно тонкой настройки параметров. Если самораспространяющиеся технологии хоть немного распространены, то большая часть Вселенной уже должна быть недоступна для появления новых цивилизаций.

Таким образом, новое исследование предложило необычно простой математический аргумент: если агрессивная технологическая экспансия вообще возможна и хотя бы изредка возникает, космос выглядел бы совсем иначе. А раз мы не наблюдаем подобных следов, значит, либо разумная жизнь встречается крайне редко, либо почти никогда не выбирает бесконтрольное распространение по Вселенной.

Любовь С.

418 статей

Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram